Titel: Die Motoren auf der Wiener Weltausstellung 1873; von Professor J. F. Radinger.
Fundstelle: Band 218, Jahrgang 1875, S. 377
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Die Motoren auf der Wiener Weltausstellung 1873; von Professor J. F. Radinger.Mit gef. Genehmigung aus dem officiellen Ausstellungsbericht, Heft 83. Druck und Verlag der k. k. Hof- und Staatsdruckerei. Wien 1874. Mit Abbildungen. (Fortsetzung von S. 441 des vorhergehenden Bandes.) Radinger, über die Motoren auf der Wiener Weltausstellung 1873. Fördermaschine der Fürst Salm'schen Maschinenfabrik in Blansko. Außer mehreren Proben von Maschinenguß stellte die Fürst Salm'sche Maschinenfabrik in Blansko eine gekuppelte Fördermaschine aus, welche wegen ihrer Umsteuerung (vergl. 1874 212 4) beachtenswerth erscheint. Auf je einem unten durchgehenden Doppelrahmen von I-förmigem Querschnitt lagen zwei gleiche Dampfmaschinen, auf deren gemeinsamer 263mm dicken Welle die Rundseiltrommeln von 4m,12 Durchmesser und 868mm Breite knapp hinter den Kurbellagern saßen, während in der Mitte eine Bremsscheibe aufgekeilt war. Die Dampfcylinder hatten je 553mm Durchmesser und die Kolben 1m,58 Hub, wobei sie die Trommeln 25 bis 30 Mal per Minute drehten (5,4 bis 6m,5 Fördergeschwindigkeit). Die Dampfrohre von 105 und 132mm Durchmesser für Zu- und Abströmung boten 1/27 und 1/17 der freien Kolbenfläche an Querschnitt, was bei der hier gewählten Kolbengeschwindigkeit bis 1m,58 als zu gering erscheint, indem die Einströmconstante 1/42 und der Dampf noch durch ungewöhnlich gekrümmte Wege geführt wird. Die Dampfcylinder lagen in der Mitte mit jederseits einer vorspringenden, zwischen je 2 Nasen gekeilten und an den Enden durch je eine Schraube niedergehaltenen Pratze auf dem Rahmen, welcher unter dem seitlich tiefliegenden, angeschraubten Schieberkasten niedergebogen war. Die Kolbenstange fand eine hintere Stopfbuchsenführung und trieb vorn 90mm dick und mittels eines aufgekeilten gabelförmigen Gußkreuzkopfes das weitere Gestänge. Die Führung fand an den beiden Enden der Traversen und zwar nur unten mit jener dieser Fabrik von jeher eigenthümlichen Plattenform statt, welche aus einer Verticalrippe mit breiter Grundflansche auf der äußeren Seite besteht. Letztere läuft dann entweder auf der Fußfläche einer ausgehobelten Bettrinne oder mit der oberen Fläche unter einem überschraubten Schmiedeisenlineal. Die Führungsflächen hatten je 92mm Breite und waren 342mm lang. Nachdem nun die Maschine mit Dampf von höchstens 3at,5 Ueberdruck betrieben werden soll und die Schubstange ca. 4,4 Mal so lang als die Kurbel war, so ergibt sich hier der für nicht nachstellbare Flächen etwas ungewöhnliche Druck von 2k,9 pro 1qc. Der Kreuzkopfzapfen mit 97 und 118mm erfuhr 88at Schalendruck. Die Schubstange war an beiden Enden mit Bügeln geschlossen, welche durch je zwei Quereinlagkeile und eine mitten durch diese hindurch gesteckte Schraube gehalten waren. In den unter 90° auf die Welle gezogenen schmiedeisernen Kurbeln steckten Kugeln als Kurbelzapfen. Der Durchmesser derselben von 112mm bedingt einen Schalendruck von 90at und eine specifische Abnützarbeit von 0mk,61, indem sie ungefähr nur mit 100mm Länge arbeiten, wenn auch die Länge von der Wurzel weg 118mm beträgt. Die Kurbellager waren an die Hauptbalken angegossen; ihre Schalen waren viertheilig und seitlich durch je eine Druckkeilplatte von oben stellbar. Die Deckel waren nicht übergreifend, aber durch je zwei in die Lagerwangen gekeilte Schrauben gehalten. Im Lager maß die Welle 224mm Durchmesser und fand 316mm Auflaglänge. Der Horizontaldruck beträgt hier 11at und die geringe specifische Abnützarbeit 0mk,19. Textabbildung Bd. 218, S. 378 1/25 der natürlichen Größe. Die Steuerung dieser Fördermaschine geschah für jeden Cylinder durch ein einziges Excenter, dessen flache Stange ohne jedes Zwischenglied eine einzige Schieberstange angriff. Um aber sowohl von vorwärts als rückwärts fahren zu können, wie es die Förderung verlangt, fand sich zwischen Schiebergesicht und Schieber eine Zwischenplatte, welche, mittels des Reversirhebels verschoben, dem Einströmdampf entweder einen geraden oder einen gekreuzten Durchgang bot. Zu diesem Zwecke hatte die Zwischenplatte jederseits fünf Spalten, deren erste mittelste und die vierte gerade auf die Gegenseite durchgingen, während die zweite Spalte der Außen- (Schieber-) in die fünfte Spalte der Innen- (Gesichts-) Seite durch einen oben an der Zwischenplatte angegossenen Längscanal übersetzte. Gleicherweise stand die fünfte Außen- mit der zweiten Innenspalte durch einen unteren Längscanal in Verbindung. Nun arbeitete der Schieber entweder auf der ersten und vierten, den geraden Spalten, oder nach Verschiebung der Zwischenplatte durch den Umsteuerhebel, auf der zweiten und fünften, den gekreuzten Spalten, während die mittlere Spalte stets für den Dampfausritt bereit blieb. Bei der Einstellung der gekreuzten Spalten unterstützte noch der vierte gerade Durchlaß den Austritt, während bei der offenen Arbeit die Kreuzspalten, auf dem massiven Theil des Schiebergesichtes aufliegend, geschlossen sind. Derart wurde die Umsteuerung durch einen höchst einfachen Mechanismus erreicht, welcher, wenn auch etwas größeren schädlichen Raum bietend und keine Expansion zulassend (was mit einem Meyer-Schieber noch immer möglich wäre), aber auch nicht leicht in Unordnung gerathen kann und jedenfalls billig ist und verläßlich wirkt. Die Locomobilen. Ueber die in Wien ausgestellte Locomobilen (a. a. O. S. 223 bis 233) bringen wir hier auszugsweise folgendes. Im Ganzen und Großen unterscheidet sich die Maschine der Locomobile nur wenig von einer anderen Normalmaschine. Der Lagerung halber ist stets die gekröpfte Kurbel verwendet und bei Effecten bei oder über 12e ein Cylinderpaar verwendet. Stärkere als sogen. 20e-Maschinen kommen in dieser Form nicht vor, und selbst bei diesen scheint schon die Grenze der vortheilhaften Dimensionen überschritten. Die Normalgröße liegt zwischen 6 und 12e, und die Mehrzahl der Ausführungen (vielleicht drei Viertel der sämmtlichen) besitzen nominell 8e. Hierbei gibt sich durch die Radentfernungen ein solides Stehen ohne übermäßiges Gewicht für den Transport, durch die Kessel- und Maschinengröße, eine handliche Wartung, und nachdem der Effect durch Heizung etc. ungefähr von der Hälfte bis vorübergehend zum Doppelten des Nominalen geändert werden kann, so erscheint eben diese Größe des Motors am besten verwendbar. Die englischen Maschinen zeigten gegenüber ihren älteren Constructionen eine wesentliche Neuerung, welche dem Kessel das Ausdehnen unter der Wärme gestatten soll, ohne auf die direct aufgesetzte Maschine zurückzuwirken. Zu diesem Zwecke wird der Dampfcylinder fest auf den Kessel geschraubt, während das Kurbellager von diesem nur getragen, aber nicht steif gehalten wird. Letzteres ist dann mit dem Cylinder durch achsiale Stangen verspannt, welche die Constructionsdrücke auffangen und so das Princip der directen Verbindung in der Kraftebene zur Geltung bringen. Während des Ganges variable Expansion erscheint noch selten verwendet, was der verlangten Einfachheit wegen auch nicht überall am Platze wäre. Die Umkehrung der Bewegung ist meist durch das an einer Nebenscheibe festgeklemmte, aber nach Lüftung einer Mutter verdrehbare Excenter ermöglicht, wenn nicht, wie es für Förderlocomobilen etc. geschieht, eine Coulisse vorkommt. Die Regulatoren greifen meist in die Drossel und reguliren den Gang nur grob. Die Detailconstruction der Maschine, die Dampfwegsweiten, Zapfenbeanspruchung, Formgebung etc., weicht nur wenig oder gar nicht von den bei den Stabilmaschinen erörterten Principien und Größen ab. Sämmtliche Locomobilen haben heute eiserne Räder, wobei die Arme aus Flacheisen in zwei gegen einander stehenden Kegelflächen untergebracht sind. Die Innenenden sind dann in einer langen gußeisernen Nabe vereinigt, während außen entweder ein aufgenieteter Kranz aus zwei Winkeleisen und einer Bandage, oder ein die Arme eingegossen haltender Gußring das Rad vollendet. Die hölzernen Räder sind fast gänzlich verschwunden, was wegen des Losewerdens der Speichen durch die wechselnden Temperatureinflüsse und wegen des Auswalzens der Reifen geschah. Die Unterbringung der Hinterachse geschieht meist in der Mitte des Heizmantels, wobei die Achse um diese herumgehend gekröpft werden muß. Ausgestellt hatten fast sämmtliche Firmen, welche überhaupt Locomobilen erbauen. Clayton und Shuttleworth. Die Kessel dieser größten Firma im Locomobilenbau wurden bereits im Kesselberichte ausführlich behandelt. Die Maschinen sind tonangebende Vorbilder, nach welchen sich eine große Zahl von übrigen Firmen hält oder halten sollte, denn es sind Muster einfacher und zweckentsprechender Construction. Der Cylinder ist doppelwandig im Guß und sitzt wenig seitlich auf der runden Decke des Heizmantels, um die Kurbelwelle etwas tiefer lagern zu können, als es in Folge ihrer Kröpfung geschehen könnte, falls sie über der Mitte des Kessels rotirt.    Die Cylinderdurchmesser der Maschinen zu 6e 8e   10e betragen 197 228 254mm die Kolbenhube 305 305 356mm die Umdrehungen 120 140 126 pro Min., was die Kolbengeschwindigkeit 1,2 1,4 1,5m pro Sec. gibt. Die Dampfwege für Zu- und Abströmung sind in jeder Maschine gleichweit und besitzen 57mm Durchmesser in den 8e-Maschinen und 63mm,5 Durchmesser in den 10e-Locomobilen was je 1/16 Cylinder-Querschnittsfläche entspricht und bei den verwendeten Kolbengeschwindigkeiten für die Einströmung reichlich genügt. Der Cylinder ist in normaler Weise auf den Kessel gesetzt. Er ist auf der Seite gegen die Kesselmitte zu mit einem angegossenen Schieberkasten versehen, von welchem genau in der höchsten Linie des Heizmantels ein runder Anguß durch einen Ausschnitt des Bleches in den Dampfraum des Kessels niederreicht. Dieser enthält nach innen und abwärts gekehrt die Einströmspalte, welche durch den metallenen „Regulator“, d. i. den ebenen Anlaßschieber geöffnet und geschlossen wird. Die Spaltenöffnung ist mit einer Bronzeplatte armirt und der Schieber in einem aufgeschraubten Rahmen geführt, der sein Herabfallen hindert, aber auch den Drehpunkt für den von außen kommenden Regulatorhebel enthält, welcher mit einem kurzen angeschmiedeten Arm und Lenkglied die schließende Platte verschiebt. Wo die Regulatorstange aus der Stirnwand des Kessels austritt, ist außen der Vordertheil der Stopfbüchse zu einer großen Kreisplatte erweitert, an welcher sich in geschmackvoller Weise die Firma und die Nummer der Maschine eingegossen befindet, welche aber auch die Anschläge für den Regulatorhebel trägt. Die Einströmungsspalte geht nun in den kurzen Dampfweg über, welcher nach schwacher Krümmung nach vorn in den Schieberkasten, und zwar unmittelbar hinter den Vorderstopfbüchsen der Schieberstangen, mündet. Dort ist aber der umschließende Guß des Dampfweges noch dünnwandig, bis ungefähr auf 1/3 der Höhe des Schieberkastens, fortgesetzt, um die Drosselklappe aufzunehmen, deren Welle unter den Schieberstangen hereinführt. Um die Wände dieses Drosselansatzes bohren und den Kern beim Guß des Dampfmantels tragen zu können, sind noch einige passende Löcher eingegossen, welche theils wie ersteres mit einem Conus von innen oder die drei letzteren mit Gewindschrauben geschlossen werden. Die Kolben sind zweitheilig, mit zwei Gußringen und einer einzigen Stahlbandunterlage ausgestattet, und ihr Deckel hält nur durch die Hinterschraube allein, mit welcher das conische Ende der Kolbenstange schließt. Vorn am Cylinderdeckel beginnen vier schmiedeiserne Führungslineale, welche knapp neben dem Gabelkreuzkopfe hinlaufen und dessen zwei Führungsbacken aufnehmen. Diese liegen mit der unteren Fläche direct auf, während die obere Fläche mit einer Bronzeplatte und einem Längskeil armirt ist, der durch zwei äußere Schrauben stellbar ist. Die Maschine arbeitet demnach für gewöhnlich verkehrt, um die Eigengewichte zur Entlastung der Führung zu benützen. Die Schubstange trägt an beiden Enden offene Bügelköpfe mit Innenkeilen. Die Borten des Kurbelendes sind stark verlängert, um größere Auflagflächen zu gewähren. Die Kurbelwelle ist aus bestem sehnigen Eisen und mit runden Uebergängen abgebogen, wodurch die Sicherheit gegen einen Bruch besser als bei geschmiedeten Kurbeln gewahrt wird; sie liegt in zwei Lagern, wovon jenes auf der Schubstangenseite mit einer Stellschraube in der Außenwange, und jenes beim Schwungrad mit einem Bodenkeil und zwei vom Deckel aus stellbaren Keilschrauben regulirt werden kann. Die Schalen des ersten Lagers sind einfach zweitheilig mit verticaler Fuge, und jene des zweiten Lagers unterscheiden sich von diesen noch durch die eingelegte Bodenplatte. Die Lager selbst sind nun von jederseits 9mm dicken Stehblechen getragen, welche flachkantig gegen die Druckrichtung auf den Kessel genietet sind. Die Stehbleche sind völlig concruent und parallel und halten den oben aufsitzenden gußeisernen Lagerkörper durch jederseits zwei Schrauben an zwischen einhängenden Lappen. Schönheitshalber ist vorn der weite Raum unter den Lagern durch je eine dünne und gefensterte Blechplatte gedeckt, wodurch das Ganze fast wieder das Aussehen eines Gußständers bekommt. An den Fuß des Lagerkörpers ist rund herum eine Oelrinne angegossen; die Deckel sind schwach übergreifend, oben eben und mit jederseits einer Stockschraube niedergehalten, deren sechseckige Außenköpfe je ein aufgelegter, gemeinsamer Blechschlüssel vor dem Aufgehen bewahrt. Diese Lager sind nun mit Spannstangen gegen die Maschine gestützt. Die Stangen sind ca. 36mm dick und einfach in passende Angüsse der Lagerwange ohne Gegenmutter eingeschraubt. Eine der Stangen läuft horizontal zum Cylinder, wo sie sich in den Vorderboden des Dampfmantels verschraubt, während die zweite schief zum Heizmantel reicht und an dessen beginnender Wölbung durch ein angenietetes Auge und eine Hintermutter gehalten ist. Dadurch bleibt die Stangenrichtung parallel, aber auch der Schieberkasten und die Vorderseite des Cylinders zugängig. Was die Beanspruchung dieser Mechanismen und der Zapfen betrifft, so ist diese mäßig wie in einer Stabilmaschine. Beispielsweise berechnen sich aus den oben angegebenen Dimensionen der Dampfcylinder und bei dem Maximaldruck von 4at, mit welchen die Arbeit erfolgt, die Kolbendrücke der 8e- und 10e-Maschinen mit 1600k und 2000k. Die Abmessungen sind für 8e-Maschinen für 10e-Maschinen Führung Breite 2mal 35 Länge 146 Breite 2mal 47 Länge 152 Kreuzkopfzapfen Durchmesser 45 50 Durchmesser 47 57 Kurbelzapfen 66 90 76 101 Lagerzapfen 76 134 82 152 Berechnet man ferner aus diesen Dimensionen die Auflagerdrücke und berücksichtigt beim Kurbellager der zweiten Stützung wegen nur 2/3 des Druckes, so ergeben sich für beide Maschinen die fast gleichen Drücke, nämlich: at Druck auf die Führungen   3–3,1 am Kreuzkopfzapfen           73–74 Kurbelzapfen 26–27 Lagerzapfen 28–29 Die specifischen Abnützarbeiten sind in beiden Maschinen wieder gleich und betragen 0mk,62 an der Kurbel und 0mk,29 im Kurbellager. Der etwas höhere Druck in den Führungen bedingt die Möglichkeit der Nachstellung, welche schon oben erwähnt ist. Die Steuerung geschieht bei den kleineren Maschinen durch ein bei den größeren Maschinen durch zwei Excenter. Im ersten Falle ist dieses an einer festen Scheibe verstellbar, um innerhalb enger Grenzen die Füllungsgröße zu ändern; im zweiten Falle kommt aber eine Meyer-Steuerung zur Verwendung, bei welcher das einfache Detail für die Verdrehung erwähnenswerth erscheint. Die Expansionsstange tritt rückwärts durch eine Stopfbüchse aus dem Schieberkasten und geht in eine Vierecksstange über. Die Flausche des Preßtheiles der Stopfbüchse trägt nun mit einem längeren Stehbolzen den Rand einer Kreisplatte, in deren Mitte die Viereckshülse für die Expansionsstange eingelagert ist. Die Hülse hat ein äußeres Sechseck und unter diesem eine sechsmal eingesägte Verdickung angegossen, in welch letztere ein kleiner Riegel fällt, der in einem Lappen am Rand der Kreisplatte gehalten ist. Die Drehung der Viereckshülse erfolgt nun mit einem gewöhnlichen Schraubenschlüssel und ihre Stellung wird durch den Riegel arretirt. (Einen Index hat Verfasser nicht bemerkt.) Ein Watt'scher Regulator greift noch in die Drossel, deren Platz bereits besprochen ist. Die übrigen der englischen, in großer Zahl ausgestellten Locomobilen schließen sich im Wesentlichen den oben beschriebenen an, so daß von einer näheren Vorführung in diesem Journal abgesehen werden kann. Von den französischen Locomobilen bemerkt der Verfasser, daß sie im Allgemeinen bei gleicher nomineller Stärke weit schwächer wie die englischen (sowohl im Cylinderdurchmesser als in der Heizfläche) sind, dennoch aber durch Verwendung eines schweren gußeisernen Bettrahmens sowie überhaupt häufigerer Verwendung von Gußeisen ebenso schwer wie dieselben sind. Deutsche und österreichische Locomobilen schließen sich (mit theilweise vollendeter Ausführung) fast durchgängig an englische Muster an.